第三章简单的有机化合物强化基础练习（含解析）2022-2023学年下学期高一化学鲁科版（2019）必修第二册

第三章 简单的有机化合物 强化基础练习
一、单选题
1．除去乙烷中乙烯的办法是（　　）
A．点燃 B．通过溴水 C．通过酸性高锰酸钾溶液 D．通过石灰水
2．下列说法不正确的是
A．植物秸杆的主要成分是纤维素，纤维素在催化剂作用下经水解可得葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下能转化为酒精
B．油脂皂化反应中加入95%的乙醇的主要目的是增大反应物的接触面积，以加快反应速率
C．向蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，能够破坏蛋白质溶解形成的胶体结构而降低蛋白质的溶解性，使蛋白质转变为沉淀析出
D．蔗糖、淀粉、油脂及其水解产物均为非电解质
3．下列说法不正确的是(　　)
A．天然橡胶分子中含有碳碳双键，能发生加成反应
B．硫化橡胶遇汽油能发生溶胀现象
C．聚硫橡胶具有良好的耐严寒、耐高温的性能
D．合成橡胶是以石油、天然气为原料，以二烯烃等为单体聚合而成的高分子
4．化合物(b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6，下列说法正确的是
A．b的同分异构体只有d和p两种
B．b、d、p的二氯代物均只有三种
C．b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应
D．b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面
5．下列说法不正确的是（ ）
A．动物皮革的主要成分是蛋白质
B．天然蛋白质水解的最终产物是α-氨基酸
C．皮革鞣制过程中使用的K2Cr2O7会使蛋白质盐析
D．“皮革奶”灼烧时有烧焦羽毛的气味
6．下列分子式只能表示一种物质的是（ ）
A．C3H4Cl2 B．CH4O C．C3H6 D．C2H6O
7．下列实验操作中正确的是( )
A．用酒精萃取碘水中的碘
B．用蒸发方法使NaCl从溶液中析出时，应边加热边搅拌直至溶液完全蒸干
C．蒸馏操作时，应使温度计水银球插入液态混合物中
D．分液时，打开旋塞，使下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出
8．在一定条件下，下列物质能与甲烷发生取代反应的是
A．浓硫酸 B．氧气
C．氯气 D．酸性高锰酸钾溶液
9．下列说法正确的是
A．相同质量的乙烯和乙烷完全燃烧后产生的H2O的质量不相同
B．乙烯能使Br2的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液褪色，二者褪色的原理相同
C．Br2的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液都能鉴别乙烷和乙烯，都能除去乙烷中的乙烯
D．乙烯和乙烷均可与Cl2反应制取纯净的氯乙烷
10．0.1mol某链状烷烃完全燃烧生成13.44LCO2(已换算成标准状况下)，下列说法正确的是
A．该烷烃的分子式为C6H12
B．该烷烃的同分异构体有6种
C．1mol该烷烃完全燃烧需要消耗2.5molO2
D．该烷烃与甲烷属于同系物
11．酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是：橙色的K2Cr2O7 酸性水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色的Cr3+。与此测定原理有关的乙醇的性质是
A．乙醇有可燃性 B．乙醇有还原性
C．乙醇密度比水小 D．乙醇有氧化性
12．关于苯乙烯的下列叙述中，不正确的是
A．苯乙烯可以发生加聚反应
B．等质量苯和苯乙烯充分燃烧生成CO2的物质的量相等
C．苯乙烯和氢气按1:3加成
D．苯乙烯中所有的原子有可能都在同一平面上
13．自然界中的许多植物中含有醛，其中有些具有特殊香味，可作为植物香料使用，例如桂皮含肉桂醛（ ），杏仁含苯甲醛（ ）。下列说法错误的是（ ）
A．可用溴水来检验肉桂醛分子中的碳碳双键
B．肉桂醛和苯甲醛能发生加成反应、取代反应和氧化反应
C．与肉桂醛官能团相同的芳香族同分异构体中能发生银镜反应的有4种
D．肉桂醛分子中所有碳原子可能位于同一平面内
二、填空题
14．乙烯的化学性质
(1)乙烯的氧化反应
实验 现象及反应
点燃乙烯 火焰___________，伴有___________，同时放出大量热，化学方程式为___________
通入酸性高 锰酸钾溶液 ___________
(2)乙烯的加成反应
①乙烯使溴的四氯化碳溶液(或溴水) ___________，反应的化学方程式为___________。
②乙烯与H2加成，反应的化学方程式为___________。
③乙烯与H2O加成，反应的化学方程式为___________。
④加成反应原理及概念
a．原理分析(以CH2=CH2和Br2加成为例)
b．概念：有机物分子中的不饱和碳原子与其他___________直接结合生成新的化合物的反应。
(3)聚合反应
①乙烯能发生自身的加成反应生成高分子化合物聚乙烯，反应的化学方程式为：___________。
②聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的聚合物的反应。
加聚反应：聚合反应的同时也是___________，这样的反应又称为加聚反应。
聚乙烯()中的结构“—CH2—CH2—”称为___________，“n”称为___________，单体为CH2=CH2。
(4)乙烯的用途
①乙烯是重要的化工原料，在一定条件下用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
②在农业生产中用作___________。
15．8月12日晚11时20分左右，天津港国际物流中心区域内瑞海公司所属危险品仓库发生的爆炸，造成了严重的人员伤亡，据瑞海国际官网信息，该公司仓储含有以下种类物质：压缩气体天然气、易燃液体乙酸乙酯、遇湿易燃物品电石、腐蚀品硫化碱等。
回答下列问题：
（1）天然气的主要成分为______（填分子式），试写出它的两种重要用途_________________；
（2）电石的主要成分为CaC2，遇水会剧烈反应生成可燃性气体乙炔（C2H2），CaC2属于_______化合物（填“离子”或“共价”）；电石引发的火灾应该可用__扑灭。
A．泡沫灭火器 B．消防车喷水 C．沙土
（3）易燃液体乙酸乙酯是我们比较熟悉的一种化合物，新酿制的酒里含有少量乙醛，所以入口较为生、涩，请用化学反应方程式来表示这一过程_____；
（4）硫化碱其实就是我们常见的硫化钠，触及皮肤和毛发时会造成灼伤。①其水溶液呈强碱性，故俗称硫化碱．原因是（用离子方程式表示）________________；②其水溶液在空气中会缓慢地氧化成硫代硫酸钠（Na2S2O3），写出该反应的化学方程式________。
16．乙醇分子中化学键如图所示。
(1)乙醇与金属钠反应时化学键断裂的位置是_______(填序号)。
(2)乙醇催化氧化为乙醛时化学键断裂的位置是_______(填序号)。
(3)1 mol乙醇和足量钠反应，生成_______mol H2，写出下列反应的化学方程式
①乙醇和金属钠反应___________________________________。
②乙醇的催化氧化反应___________________________________。
17．回答下列问题
(1)用作消化系统X射线检查的内服药剂物质的化学式___________
(2)请写出氟原子核外电子排布___________
(3)是离子化合物，各原子均满足2电子或8电子稳定结构，的电子式___________
(4)写出乙烷的结构式___________
18．(1)有下列几组物质：A． B．丙烷和己烷 C．正丁烷和异丁烷 D．CH3CH3和CH3(CH2)8CH3
E.和 F. 和
其中，①属于同分异构体的是________；②属于同位素的是________；③属于同一种物质的是________；
④属于同系物的是________________；
(2)已知某烷烃分子相对分子质量为72。
①该烷烃的分子式为______________；
②写出该烷烃分子所有的同分异构体的结构简式____________________________；
③上述同分异构体中，在相同条件下沸点最低的是_____________________________(写结构简式)；
(3) 已知 的苯环上的二氯取代物有6种，则甲苯苯环上的三氯取代物有______种；
(4)下列各种醇不能发生催化氧化的是_______ 。
A．CH3OH B．CH3CH2OH C．CH3CH(CH3)OH D．CH3CH2C(CH3)2OH
19．保护环境、保护地球已成为人类共同的呼声，请回答下列问题：(选填字母，下同)
(1)酸雨的pH<5.6，下列气体排放可能形成酸雨的是__________。
A、N2 B、CO C、SO2 D、氟氯代烷
(2)废弃的热塑性塑料通过清洗、熔融、重新制成塑料。塑料属于________。
A、无机非金属材料 B、有机高分子材料 C、复合材料 D、合金
(3)下列四种垃圾处理方法中，较为合理的是___________。
A、堆积 B、填理 C、分类回收 D、焚烧
(4)下列措施不利于环境保护的是___________。
A、推广使用无铅汽油 B、提倡家庭使用太阳能热水器
C、推广废旧电池单独回收 D、提倡家庭购买大排量汽车
(5)下列产品的使用，不会造成环境污染的是________。
A、含磷洗农粉 B、氢气燃料 C、氟氯烃制冷剂 D、含汞电池
20．已知A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平，现以A为主要原料合成一种具有果香味的物质E，其合成路线如图所示。
请回答下列问题：
(1)写出A的结构简式____。
(2)B、D分子中的官能团名称分别是____、____。
(3)写出下列反应的化学方程式，并注明反应类型：①____，____。
21．有下列各组物质：A．O2和O3 B．12C和13C C．CH3-CH2-CH2-CH3和 D．甲烷和庚烷
(1)___组两物质互为同位素。
(2)___组两物质互为同素异形体。
(3)___组两物质属于同系物。
(4)___组两物质互为同分异构体。
22．中科院的科研人员在Na-Fe3O4和HMCM-22 的表面将CO2转化为烷烃，其过程如下图。
(1)Na-Fe3O4和HMCM-22 在反应中的作用为_______________
(2)(X)的系统命名的名称为_______________
(3)(Y)的一氯代物有_________________种
(4)(X)与(Y)的关系为 ________________
(5)在HMCM-22 表面生成摩尔质量为128g/mol且含两种氢的烷烃(Z)，写出其结构简式___________，
(6)在HMCM-22 表面生成一种同温同压蒸气密度是氢气57倍且含有一种氢的烷烃(M)，写出其与氯气反应生成一氯代烃的方程式______________________________
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A、点燃乙烷和乙烯都能燃烧，不能实现除杂，故A错误；
B、通过溴水乙烯可以发生加成反应，生成液态不溶的卤代烃，而乙烷不反应，故B正确；
C、通过高锰酸钾溶液乙烯被氧化为二氧化碳气体，乙烯除去但引入了二氧化碳不能实现除杂，故C错误；
D、通过石灰水乙烯和乙烷都不反应，故D错误；
故选B。
2．D
【详解】A．植物秸杆的主要成分是纤维素，纤维素在催化剂作用下经水解可得葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下能转化为酒精，符合物质转化关系，A正确；
B．油脂易溶于乙醇，加入95%的乙醇可以溶解油脂，增加反应物的接触面积，以加快反应速率，B正确；
C．当向蛋白质溶液中加入的盐溶液达到一定浓度时，反而使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，这种作用叫盐析；蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，使蛋白质转变为沉淀析出，再加水会溶解，C正确；
D．蔗糖水解生成麦芽糖和葡萄糖，淀粉水解生成葡萄糖，油脂水解生成高级脂肪酸和甘油，麦芽糖、葡萄糖和甘油是非电解质，高级脂肪酸是弱电解质，D正确；
答案为：D。
3．C
【详解】A．天然橡胶主要成分是聚异戊二烯，含有双键，能发生加成反应，故A正确；
B．橡胶是高聚物，汽油是小分子，高聚物吸附溶剂，体积膨胀，故B正确；
C．聚硫橡胶不具有良好的耐严寒，耐高温性能，故C错误；
D．合成橡胶是由不同单体在引发剂作用下，经聚合而成的品种多样的高分子化合物，单体有丁二烯、苯乙烯、丙烯腈、异丁烯、氯丁二烯等多种，故D正确；
故答案为C。
4．D
【详解】A．b为苯，对应的同分异构体可为环状烃，也可为链状烃，如HC≡C-CH=CH-CH=CH2，则同分异构体不仅仅d和p两种，故A错误；
B．d编号如图，对应的二氯代物中，两个氯原子可分别位于1、2，1、3，1、4，2、3等位置，故B错误；
C．b为苯，p为饱和烃，与高锰酸钾不反应，故C错误；
D．d、p都含有饱和碳原子，具有甲烷的结构特点，则d、p所有原子不可能处于同一平面，只有b为平面形结构，故D正确；
故选D。
5．C
【详解】A、动物的毛皮的主要成分为蛋白质，A项正确；
B、天然蛋白质水解的最终产物为α —氨基酸，B项正确；
C、K2Cr2O7为强氧化性盐，使蛋白质变性，C项错误；
D、“皮革奶”含有蛋白质，灼烧时有烧焦羽毛气味，D项正确；
故选C。
【点睛】会使蛋白质盐析的盐一般不能具有氧化性和含有重金属离子的盐。
6．B
【详解】A．C3H4Cl2可以代表3，3-二氯-1-丙烯、2，3-二氯-1-丙烯、1，3-二氯-1-丙烯、1，2-二氯-1-丙烯、1，1-二氯环丙烷和1，2-二氯环丙烷，故不止代表一种物质，A不合题意；
B．CH4O只能代表CH3OH一种物质，B符合题意；
C．C3H6可以代表丙烯和环丙烷，故不止代表一种物质，C不合题意；
D．C2H6O可以代表乙醇CH3CH2OH和甲醚CH3OCH3，故不止代表一种物质，D不合题意；
故答案为：B。
7．D
【详解】A．酒精易溶于水，不可萃取碘水中的碘，A错误；
B．蒸发时，待出现较多固体时停止加热，用余热蒸干，B错误；
C．蒸馏时，温度计的水银球应与蒸馏烧瓶的支管口保持水平，C错误；
D．分液时，为使液体顺利流下，先打开玻璃塞，然后打开旋塞，先使下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出，D正确。
答案选D。
8．C
【详解】A．甲烷与浓硫酸不反应，故A不符合题意；
B．甲烷和氧气在点燃条件下发生氧化还原反应，故B不符合题意；
C．甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，故C符合题意；
D．甲烷与酸性高锰酸钾溶液不反应，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
9．A
【详解】A．由乙烯与乙烷的结构简式分别为、可知，相同质量的乙烯所含H比相同质量的乙烷少，所以相同质量的乙烯和乙烷完全燃烧后产生的H2O的质量不相同，故选A；
B．乙烯能使Br2的CCl4溶液褪色为加成反应，使酸性KMnO4溶液褪色为氧化反应，故B错；
C．不能用酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯，因为乙烯被氧化为CO2，引入新的杂质气体，故C错；
D．可以应用乙烯与氯化氢通过加成反应制备纯净的氯乙烷，而不用乙烷与氯气通过取代反应制备，故D错。
答案选D
10．D
【分析】标准状况下，13.44LCO2的物质的量为0.6mol，即0.1mol某链状烷烃完全燃烧生成0.6mol CO2，即该烃分子中含有6个碳原子，即分子式为C6H14；据此进行分析。
【详解】A．根据烷烃的通式CnH2n+2可知，含有6个碳的烷烃分子式为C6H14，故A错误；
B．含有6个碳的烷烃分子式为C6H14，该烷烃的同分异构体有5种：正己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,3-二甲基丁烷、2,2-二甲基丁烷，故B错误；
C．含有6个碳的烷烃分子式为C6H14，1mol该烷烃完全燃烧需要消耗O2的量为6+ =9.5mol，故C错误；
D．甲烷属于饱和烃，存在单键，C6H14也属于饱和烃，存在单键，且分子组成上相差5个CH2原子团，二者属于同系物关系，故D正确；
故选D。
11．B
【详解】A. 乙醇的可燃性与测定原理无关，A项错误；
B. 乙醇分子中含有羟基，具有还原性，K2Cr2C7具有强氧化性，可以把乙醇迅速氧化为乙酸蓝绿色的Cr3+，与测定原理有关，B项正确；
C. 乙醇密度比水小，可与水以任意比混溶，与测定原理无关，C项错误；
D. K2Cr2C7具有强氧化性，可以把乙醇迅速氧化为乙酸蓝绿色的Cr3+，证明乙醇的还原性，D项错误；
答案选B。
12．C
【详解】A．分子中存在着碳碳双键，可加聚为高分子化合物，正确；
B．苯和苯乙烯的最简式相同，充分燃烧生成CO2的物质的量相等，正确；
C．苯乙烯和氢气按1:4加成，错误；
D．由于单键能旋转,所以苯乙烯中苯环所在平面可能与乙烯基不在一个平面内,错误。
13．A
【详解】A．肉桂醛分子中含有醛基，也能使溴水褪色，A错误；
B．肉桂醛和苯甲醛含有的醛基和氢气能发生加成反应，苯环上的氢原子能和液溴发生取代反应，醛基能被氧化，发生氧化反应，B正确；
C． 共4种，C正确；
D．肉桂醛中的苯环平面、乙烯平面和醛基平面可以在同一平面上，D正确；
答案选A。
14．(1) 明亮 黑烟 C2H4＋3O22CO2＋2H2O 紫色高锰酸钾溶液褪色
(2) 褪色 CH2=CH2＋Br2 CH2=CH2＋H2CH3CH3 CH2=CH2＋H2OCH3CH2OH 原子或原子团
(3) nCH2=CH2 加成反应 链节 聚合度
(4)植物生产调节剂
【解析】略
15． CH4 作燃料，制氢气，做化工原料 离子 C 2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O；CH3COOH+CH3CH2OH→CH3COOC2H5+H2O S2﹣+H2OHS﹣+OH﹣ 2Na2S+2O2+H2O═2Na2S2O3+2NaOH
【详解】(1)天然气的主要成分为CH4，因为其能燃烧放热、裂解得到氢气和碳黑，所以可以作燃料，也可以制氢气、做化工原料；（2）碳化钙是离子化合物，电石能和水反应生成可燃性气体乙炔，所以不能用泡沫灭火器和消防车喷水灭火，只能用沙土灭火。故选C。 (3) 乙醇能被氧气氧化生成乙醛和水，方程式为：2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O，乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯和水，方程式为CH3COOH+CH3CH2OH→CH3COOC2H5+H2O；(4)①硫离子水解生成硫氢根离子和氢氧根离子，溶液显碱性，离子方程式为：S2﹣+H2OHS﹣+OH﹣； ②硫化钠在空气中与氧气反应生成硫代硫酸钠和氢氧化钠，方程式为：2Na2S+2O2+H2O═2Na2S2O3+2NaOH。
16． ① ①③ 0.5 2CH3CH2OH + 2Na → 2 CH3CH2ONa+ H2↑ 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
【详解】（1）和金属钠作用时，O-H键断裂，即①断裂，故答案为①；（2）在铜催化下和氧气反应时，发生催化氧化生成醛，断裂O-H及同一个C上C-H键，即断裂③①键，故答案为③①；(3) 1 mol乙醇和足量钠反应，生成0.5molH2；（4）写出下列反应的化学方程式①乙醇和金属钠反应 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑ ②乙醇的催化氧化反应2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O。
17．(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】(1)
医疗上用作消化系统X射线检查的内服药剂，俗称钡餐的物质是硫酸钡，化学式为：。
(2)
F的原子序数为9，氟原子核外有9个电子，其原子的结构示意图为：，氟原子核外电子排布为：。
(3)
是离子化合物，各原子均满足2电子或8电子稳定结构，的化学式为，其电子式是：。
(4)
乙烷的分子式为C2H6，结构简式为CH3CH3，其结构式为：。
18． CF A E BD C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3、、 6 D
【详解】（1）分子式相同结构不同的化合物互为同分异构体，正丁烷和异丁烷、和分别满足分子式相同，结构不同，互为同分异构体，答案选CF；质子数相同中子数不同的同一种元素的不同核素互为同分异构体，则互为同位素的是，答案选A；性质和结构都完全相同的是同一种物质，则和属于同一种物质，答案选E；结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团的同一类有机物，互称为同系物，则丙烷和己烷、CH3CH3和CH3(CH2)8CH3分别互为同系物，答案选BD；
（2）①已知某烷烃分子相对分子质量为72，根据烷烃通式CnH2n+2可知14n+2＝72，解得n＝5，所以该烷烃的分子式为C5H12；
②该烷烃是戊烷，有3种同分异构体，即正戊烷、异戊烷和新戊烷，则所有的同分异构体的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3、、；
③上述同分异构体中，在相同条件下沸点最低的是含有支链最多的，即为新戊烷，结构简式为；
（3）已知的苯环上的二氯取代物有6种，由于苯环上一共是5个氢原子，则甲苯苯环上的三氯取代物也有6种；
（4）醇发生氧化反应的结构特点是：只有羟基相连碳的碳上有氢原子的才能发生氧化反应，因此CH3OH、CH3CH2OH、CH3CH(CH3)OH均能发生催化氧化，CH3CH2C(CH3)2OH不能发生催化氧化。答案选D。
【点睛】同分异构体的判断技巧有：换元法，一种烃如果有m个氢原子可被取代，那么它的n元取代物与（m－n）元取代物种类相等；多元取代物的判断方法，可找出一元取代物后，继续用等效氢原子法类推，但要特别注意“同种物质”的判断；基元法：丙基有2种，则丙醇有2种，一氯丙烷有2种；丁基有4种，则丁醇有4种，戊酸有4种。
19． C B C D B
【详解】(1)引起酸雨的主要污染物为二氧化硫和氮氧化物，氟氯代烷可导致臭氧空洞，氮气是空气的主要成分之一，CO是一种有毒气体，所以选C；
(2)无机非金属材料主要有陶瓷、玻璃、水泥等；有机合成材料主要有塑料、合成橡胶、合成纤维；复合材料是两种或两种以上材料复合成一体而形成的材料，如玻璃钢等；合金主要有铝合金、钛合金等金属合金；塑料属于有机高分子材料，所以选B；
(3)垃圾直接堆放、填埋会由于垃圾霉变生成有毒气体会污染空气，还会污染土壤、水资源等，焚烧垃圾虽然可减少“白色污染”等，但会产生有毒气体、固体颗粒等，增加了大气污染；而垃圾经分类回收处理可转化为可用资源，不会造成污染，所以选C；
(4)推广使用无铅汽油、提倡家庭使用太阳能热水器、推广废旧电池单独回收都可以减少有害物质的排放，减少环境污染；而提倡家庭购买大排量汽车，会提高汽车尾气的排放，污染环境，所以选D；
(5)A．含磷洗衣粉会造成水体的富营养化，故A不符合题意；
B．氢气燃料的产物只有水，不会污染环境，故B符合题意；
C．氟氯烃制冷剂会造成臭氧空洞，故C不符合题意；
D．含汞电池会造成水体、土壤的污染，故D不符合题意；
综上所述选B。
20．(1)CH2=CH2
(2) 羟基 羧基
(3) CH2=CH2+H2OCH3CH2OH 加成反应
【分析】题中合成路线为,C2H5OH和CH3COOH发生酯化反应生成CH3COOC2H5，据此分析。
（1）
由分析可知，A为乙烯，其结构简式为CH2=CH2。
（2）
B为乙醇，官能团名称为羟基；D为乙酸，官能团名称为羧基。
（3）
反应为乙烯与水发生加成反应，化学方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH。
21． B A D C
【分析】根据同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的概念分析解答。
【详解】(1)质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，则12C和13C互为同位素；
(2)由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，则O2和O3两物质互为同素异形体；
(3)结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团的物质互为同系物，则甲烷和庚烷两物质属于同系物；
(4)分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体，则CH3-CH2-CH2-CH3和两物质互为同分异构体。
【点睛】1. 同种元素组成的不同单质互称为同素异形体，则互为同素异形体的物质必须是单质；
2. 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称同位素；
3. 同系物指结构相似，分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的物质，结构相似即同系物具有相同种类和数目的官能团，通式相同；
4. 具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；这是常考点，也是学生们的易错点。
22． 催化剂 2-甲基丁烷 4 同系物 C(CH2CH3)4、C(CH3)3CH2C(CH3)3 C(CH3)3C(CH3)3 + Cl2 (CH3)3C(CH3)2CH2 Cl + HCl
【分析】(1) 催化剂是在化学反应中能改变反应速率，而本身的质量和组成在反应后保持不变的物质，催化剂在化学反应中起催化作用；
(2)根据烷烃的系统命名方法命名；
(3)根据等效氢原子数确定一氯代物有多少种；
(4) 结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物互为同系物；
(5) 12n+2n+2=128，解得n=9，所以Z的分子式为C9H20，由于含两种氢原子，根据对称性写出结构简式；
(6) 因气体的密度之比等于摩尔质量之比，烷烃M蒸气的摩尔质量为2g/mol×57=114g/mol，则12n+2n+2=114，解得n=8，所以烷烃M的分子式为C8H18，由于只含有一种氢原子，故M的结构简式为C(CH3)3C(CH3)3，M与氯气光照条件下发生取代反应，据此写出化学方程式。
【详解】(1) 由图可知，在Na-Fe3O4和HMCM-22 的表面将CO2转化为烷烃，所以Na-Fe3O4和HMCM-22 在反应中的作用为催化剂；
故答案为催化剂；
(2) 图中最长碳链为4个碳，从左侧开始编号，所以该烷烃的名称为2-甲基丁烷；
故答案为2-甲基丁烷；
(3) 根据对称性不难发现，Y的氢原子有4种，故一氯代物有4种；
故答案为4；
(4)(X)与(Y)都是烷烃，且分子组成相差一个CH2原子团，所以(X)与(Y)互为同系物；
故答案为同系物；
(5)设烷烃Z的分子式为CnH2n+2，则12n+2n+2=128，解得n=9，所以Z的分子式为C9H20，由于含两种氢原子，根据对称性写出结构简式有：C(CH2CH3)4、C(CH3)3CH2C(CH3)3；
故答案为C(CH2CH3)4、C(CH3)3CH2C(CH3)3；
(6) 因气体的密度之比等于摩尔质量之比，烷烃M蒸气的摩尔质量为2g/mol×57=114g/mol，则12n+2n+2=114，解得n=8，所以烷烃M的分子式为C8H18，由于只含有一种氢原子，故M的结构简式为C(CH3)3C(CH3)3，M与氯气光照条件下发生取代反应，化学方程式为C(CH3)3C(CH3)3 + Cl2 (CH3)3C(CH3)2CH2 Cl+ HCl。
故答案为C(CH3)3C(CH3)3 + Cl2 (CH3)3C(CH3)2CH2 Cl+ HCl。
答案第1页，共2页
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